ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Очистные работы в сложных условиях

ГЛАВА 2. ВЫЕМКА УГЛЯ

Выемка угля

Различают широкозахватную и узкозахватную выемку. Широкозахватнойназывают выемку, при которой разрушение угольного массива осуществляется полосами шириной более 1м. Выемка, при которой разрушение угля производится полосами шириной менее 1м, называется узкозахватной.Разновидность узкозахватной выемки, при которой разрушение угля производится стругом, движущимся вдоль забоя и срезающим стружку шириной 0.1-0.2м, называютструговой выемкой.

Работа комбайна с рамы забойного конвейера, располагаемого у забоя в настоящее время наиболее распространенная схема.

При этой схеме обеспечивается направленное перемещение комбайна, улучшаются условия погрузки разрушенного и самообрушевшегося угля. Благодаря этому возможна выемка угля при больших скоростях подачи. Кроме того, совмещение комбайновой и конвейерной дорог позволяет уменьшить необходимую ширину призабойного пространства и улучшить условия применения передвижных механизированных крепей. Существенным недостатком этой схемы является сложность размещения на пластах мощностью менее 0.8м комбайна на конвейере с оставлением между ними зазора, достаточного для прохода крупных кусков угля.

Комбайны могут работать как по односторонней схеме с холостым перегоном в исходное положение, по двухсторонней схеме с разворотом по концам лавы и по челноковой схеме при выемке угля в обоих направлениях (рис.1).

Достоинства односторонней схемы выемки следующие:

- механизация зачистки угля при обратном ходе комбайна исключает необходимость присутствия человека между забоем и конвейером, что снижает производственный травматизм в очистном забое от обрушения угля и породы и уменьшает в 5-6 раз трудоемкость ручных работ по зачистке;

- при обратном ходе комбайн своими шнеками дополнительно дробит породу и уголь, снимает все неровности почвы, создавая благоприятные условия для передвижки конвейера к забою и уменьшая число остановок из-за аварий;

- в период выемки угля комбайном рабочие находятся на свежей струе, причем уголь при зачистке смачивается вторично, что значительно снижает пылевыделение.

- отсутствие рабочих на исходящей струе при выемке угля комбайном при разработке выбросоопасных пластов;

- повышение эффективности естественной дегазации с поверхности угольного массива за время, необходимое для перегона комбайна;

- сокращение времени на концевые операции.

- недостатки односторонней схемы по сравнению с челноковой:

- увеличение времени работы комбайна по выемке полосы угля;

- увеличение (вдвое) пути передвижения по лаве машиниста комбайна и его помощника.

При челноковой схеме работы комбайна с лемехами и передвижке его в заранее подготовленную нишу машинист и его помощник начинают цикл с приемки смены и осмотра комбайна, демонтажа лемеха и передвижки комбайна к забою вместе с головкой конвейера. После передвижки конвейера комбайн перемещается по лаве на 3-4м без лемеха. При этом погрузка угля производится вручную помощником машиниста и другими рабочими. Они же монтируют лемех. На эти операции затрачивается 20-30 минут.

Одним из прогрессивных направлений развития технологии добычи угля в длинных очистных забоях (лавах) является струговая выемка. Струговые установки включают в себя струг, верхний и нижний приводы, тяговую цепь, забойный конвейер, гидро- и электрооборудование.

Сущность струговой выемки заключается в следующем. Струг при движении вдоль забоя скалывает зубьями стружку угля. Отделенный от забоя уголь лемехом наваливается на забойный конвейер. Корпус струга с зубьями и погрузочным лемехом передвигается вдоль забоя по направляющим, соединенным с рамой забойного конвейера. Вместе со стругом передвигается к поверхности забоя с помощью гидро- или пневмодомкратов забойный конвейер. Усилием передвижения конвейера регулируется подача струга на забой (рис2).

К преимуществам выемки с применением струговых установок следует отнести: небольшие габариты машин, особенно по высоте, и более простое их конструктивное исполнение, обеспечивающее эффективную выемку тонких пластов; лучшую компановку струга с конвейером и струговой установки с механизированной крепью; отсутствие привода, движущегося вдоль очистного забоя; работу в зоне наибольшего отжима при небольшой ширине захвата исполнительного органа; возможность работы без постоянного присутствия рабочих в забое; обеспечение более высокой сортности добываемого угля; меньшую запыленность воздуха и лучшие санитарно-гигиенические условия труда рабочих.

Недостатками струговой выемки являются неудовлетворительная управляемость стругов по гипсометрии пласта, что в ряде случаев приводит к оставлению земника, а также то, что плиты стругов при движении выталкивают в выработанное пространство значительное количество штыба ( до 0.6 м³/мин).

Крепление очистных забоев

Крепление очистных забоев является одним из основных производственных процессов при подземной разработке угля. От качественного и своевременного крепления очистного забоя зависит не только производительная работа людей и механизмов, но и безопасность работ.

Для размещения углевыемочных машин и доставочных механизмов, нахождения обслуживающего персонала необходимо иметь свободное, надежно защищенное от обрушения пород рабочее пространство шириной 2-4м. Породы кровли над призабойным и выработанным пространством можно рассматривать как плиту, один конец которой закреплен в угольном массиве, а другой свешивается в виде консоли и может обрушиться. Для его поддержания устанавливают крепь, которая по мере подвигания забоя перемещается, о освобожденная от крепи часть консольной плиты обрушается в выработанное пространство.

Чтобы этого не происходило стихийно, разработаны соответствующие способы и созданы специальные средства, позволяющие поддерживать кровлю в рабочем пространстве очистного забоя и управлять ею в выработанном.

Для крепления очистных выработок и управления кровлей применяют механизированные крепи, предназначенные для крепления и ограждения рабочего пространства очистного забоя от проникновения в него обрушенных пород кровли, управления горным давлением и состоит из линейных секций, распределительной и контрольно-регулирующей гидроаппаратуры и гидрокоммуникаций. Секции имеют верхнее перекрытие, гидравлические стойки, основание и гидродомкрат передвижки. Они могут быть одностоечными, рамными и кустовыми, а в зависимости от числа рядов стоек – одно-, двух- и трехрядными.

Секции располагаются по всей длине лавы и передвигают к забою по мере выемки угля вслед за комбайном ( не более 3м) одна за другой через одну с последующим подтягиванием непередвинутых.

Фронтальная расстановка рабочих и закрепление их за отдельными постоянными участками (паями) увеличивает производительность до 30%, а следовательно и машинное время работы комбайна на 12-18%. Максимальная длина участка определяется по устойчивости кровли, скорости комбайна и крепления забоя. Для комплексно-механизированных забоев число участков должно быть не менее четырех.

Механизированная крепь, комбайн или струг, конвейер и вспомогательное оборудование ( крепь сопряжения, энергопоезд и станции: магнитная, насосная и орошения) составляют комплекс, который механизирует отбойку, погрузку и транспортирование угля по лаве, передвижку конвейера на новую дорогу, крепление лавы и управление кровлей.

На шахте внедрены такие механизированные крепи: 3КД-90Т, ДМ , MVPO-2800, в настоящее время внедряется на маломощном пласте MVPO-3200Х с иксобразным расположением стоек.

На участках должна быть планограмма ремонта оборудования, на которую нанесен план лавы с номерами секций. По окончании ремонтной смены механик участка или горный мастер наносит на план объем выполненных работ по каждому оборудованию и каждой секции крепи. Такая система позволяет знать техническое состояние каждого типа оборудования, планировать ремонтные работы на последующие сутки, повышает ответственность исполнителя за качество выполняемой работы. Трудоемкость аварийных ремонтов в 5 и более раз, а длительность в 2-3 раза превышает трудоемкость и длительность плановых ремонтов. В механизированных комплексах наиболее подвержен аварийным износам комбайн, за ним следуют конвейер и крепь.

Продлить срок службы оборудования позволяет картограмма ремонтно-технических и профилактических мероприятий, разрабатываемая на весь период отработки лавы с указанием сроков замены деталей, узлов и механизмов в зависимости от изношенности, горно-геологического прогноза, способов перехода геологических нарушений, выработок, зон повышенного горного давления, слабого пучения почвы, а также применения агрегатного способа замены оборудования отдельными крупными узлами в сборе ( режущая часть, механизм подачи, блоки редукторов и т.д.).

Перед передвижкой конвейера к забою необходимо убедиться в том, что секции крепи надежно расперты между почвой и кровлей.

Горный мастер обязан составлять отчет о состоянии крепи и о всех неполадках немедленно докладывать руководству участка. Наклоненные секции должны восстанавливать в нормальное положение на следующем выемочном цикле рабочие, проработавшие не менее 6 месяцев с данным типом механизированной крепи, в присутствии лиц технического надзора. Для выравнивания наклонившихся секций применяется устройство, состоящее из переносной балки, корабельной цепи и постоянной балки с гидродомкратом.

Концевые операции в лавах

В состав концевых операций входят: выемка и крепление ниш, подготовка комбайна к выемке очередной полосы угля, передвижка к забою приводной станции ( концевой головки) забойного конвейера, перестановка крепи сопряжения, возведение около штрековой полосы для поддержания выработки .

При челноковой схеме состав концевых операций у обоих концов лавы одинаковый, при односторонней у одного из концов лавы выпадает операция по подготовке комбайна к выемке очередной полосы угля и вместо выемки ниши в некоторых случаях вынимают уступ угля. В комплексно-механизированных лавах концевые операции составляют от 30 до 50% времени выемки и 20-30% трудоемкости. Продолжительность и трудоемкость концевых операций зависят от размеров ниш, схемы работы комбайна, типа погрузочных устройств, способа перехода комбайна к выемке новой полосы угля. Наибольшая трудоемкость концевых операций (около 40-50%) приходится на подготовку ниш.

Ниши подготавливаются с помощью отбойных молотков. Уменьшая длину ниш или полностью их сокращая, можно сократить продолжительность и трудоемкость концевых операций. Это достигается за счет таких операций:

- выноса приводных станций конвейера из лавы в примыкающие выработки;

- фронтальной самозарубки в пласт угля;

- выемки полосы угля на концах лавы способом «косых заездов»;

- использования второго комбайна в очистном забое.

Двухстороннее расположение исполнительных органов на комбайне позволяет применять фронтальную самозарубку в пласт. Концевые операции выполняются в следующей последовательности.

Комбайн закончил выемку полосы угля. Опережающий шнек расположен у кровли пласта, а отстающий у почвы, на которой осталась невынутая пачка угля, равная длине корпуса комбайна. Находящийся у кровли шнек опускают к почве пласта и вынимают межшнековый целик угля, перемещая комбайн в сторону вентиляционного штрека. Комбайн останавливают, а шнеки продолжают вращаться. В таком положении конвейер вместе с комбайном и приводной станцией подвигают к забою. Шнеки, вращаясь, внедряются в массив на глубину захвата. После самозарубки один или оба шнека одновременно поднимают к кровле и вынимают верхнюю пачку угля до конвейерного штрека. При остановленном комбайне опережающий шнек опускают к почве, а отстающий поднимают к кровле, если он находится в нижнем положении. Комбайн готов к выемке очередной полосы угля. Фронтальную самозарубку можно производить комбайнами с односторонним расположением исполнительных органов. Для этого торцевые части шнеков оборудуют специальными дополнительными резцами. Наилучшие условия самозарубки достигаются при непрерывном поперечном перемещении комбайна на участке 1-2м. Область применения фронтальной самозарубки ограничивается пластами с крепким и вязким углем, наличием колчедана и породных прослоек большой мощности. Для прижатия комбайна к забою требуются значительные усилия домкратов, что приводит к деформации рештачного става. Способ «косых заездов» имеет два варианта исполнения.

Комбайн закончил выемку угля (рис.3А). Конвейер придвинут к забою, за исключением концевой части, где расположен комбайн (рис.3а). Комбайн начинает перемещаться по конвейеру, зарубывается в пласт и вынимает клиновидную полосу угля длиной 15-20м (рис.3б). Передвигают приводную станцию и часть конвейера к забою (рис.3в). Комбайн, двигаясь в обратном направлении, вынимает оставшийся целик угля (рис.3г). После перегона комбайна к уступу забоя уголь вынимают по всей длине лавы.

Выемка полосы угля закончена (рис.3Б). Комбайн внизу лавы ( рис.3а). Перемещают его вверх на 15-20м, погружая при этом разрушенный уголь на конвейер исполнительными органами (рис.3б). Передвигают к забою приводную станцию и прилегающую к нему часть конвейера ( рис.3в). Комбайн, двигаясь вниз, зарубывается в пласт, вынимая клиновидную полосу угля до конца лавы (рис.3г). Передвигают конвейер к забою по всей длине. Комбайн готов к выемке новой полосы угля (рис.3д).

Очистные работы в сложных условиях